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兩步搞定絲桿步進電機選型,這就是工資高的原因

文章出處:漢德保(HDB MOTOR)電機 人氣:4989發(fā)表時間:2021-03-20
絲桿步進電機,實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動到直線運動的轉(zhuǎn)換,大大節(jié)省了零部件的采購成本和系統(tǒng)組裝時間,有效解決了因多次轉(zhuǎn)接造成的精度損失,提高了結(jié)構(gòu)空間的利用率和定位精度。將運動的轉(zhuǎn)換過程在電機本體完成,不再需要皮帶、齒輪齒條、聯(lián)軸器和其他機械部件。定制如防水防塵、高重復(fù)定位精度、加裝剎車、編碼器、滾珠絲桿、空心軸等要求。電機最大推力可達(dá) 2270N?;旌辖z桿步進電機有六種尺寸,外形尺寸從20mm至86mm,每一尺寸有三種結(jié)構(gòu)可選:外部驅(qū)動式、貫通軸式和固定軸式。
為降低設(shè)計的復(fù)雜性和成本考慮,選擇合適的電機是很重要的。
以下是選擇電機的2個簡單步驟

第一步 電機尺寸的選擇(力的需求)

需要多大的力矩? 機械尺寸的要求? 電機轉(zhuǎn)速的要求(電機的電流大小于與轉(zhuǎn)速的高低成正比)?

下列圖表描述了電機尺寸大小與最大推力,及負(fù)載上限數(shù)值:

兩步搞定絲桿步進電機選型,這就是工資高的原因

隨著電機尺寸的增加,電機的輸出推力相應(yīng)增加。


第二步 導(dǎo)程的選擇(力量和速度的需求)
在根據(jù)推力選擇合適的電機尺寸后,選擇合適的導(dǎo)程還要考慮速度和加速度。
絲桿步進電機的速度與推力成反比關(guān)系,即增加電機的運行速度,則會相應(yīng)減少電機的推力。

為完善電機/絲桿的選擇數(shù)據(jù),請參考不同電機尺寸的速度/推力曲線。


盡管這兩個步驟為電機/絲桿的選擇提供了一個基礎(chǔ),但其它變量也必須考慮:

1.系統(tǒng)的負(fù)荷是多少?
靜負(fù)荷:絲桿靜止?fàn)顟B(tài)下可承受的最大推力。
動負(fù)荷:絲桿處于運動狀態(tài)下可承受的最大推力。
力矩:驅(qū)動絲桿系統(tǒng)所需要的力矩,包括:1、慣性力矩,2、摩擦力矩,3、負(fù)載力矩。
2.水平還是垂直負(fù)荷?
垂直負(fù)荷下需要考慮電機失電后的自滑動,必要時需考慮安裝剎車裝置以作保護。垂直負(fù)荷下還應(yīng)將負(fù)載本身重量考慮在負(fù)載計算中。
3.對電機的最高運行速度是多少?
為選擇合適的絲桿導(dǎo)程參數(shù)。導(dǎo)程越大,則絲桿旋轉(zhuǎn)一圈螺母走過的直線距離越長。低速度宜選擇導(dǎo)程較小的絲桿,高速度宜選擇較大的絲桿。
4.有效行程的長度是多少?
5.系統(tǒng)的精度要求是多少?
絲桿精度:一般以線性精度來衡量絲桿精度,即絲桿旋轉(zhuǎn)若干圈后實際行程與理論行程的誤差。
重復(fù)定位精度:重復(fù)定位精度為系統(tǒng)能夠重復(fù)到達(dá)指定位置的精度定義,對系統(tǒng)是一個重要的指標(biāo)。
背隙:背隙是絲桿和螺母靜止時兩者軸向的相對可移動量。隨著工作時間的增加,由于磨損也會導(dǎo)致背隙增加。背隙的補償或校正可由消隙螺母來實現(xiàn)。當(dāng)需要雙向定位時,背隙是需要被關(guān)注的。
6.如何選擇合適的絲桿電機類型
貫通軸式、外部驅(qū)動式、固定軸式哪種符合你的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計?如何將運動物體與絲桿相聯(lián)?
兩步搞定絲桿步進電機選型,這就是工資高的原因


由于許多變量會影響到電機選型,所以在選型時,強烈建議用戶在確定方案前,進行實際測試。
絲桿電機的通用參數(shù)
絲桿材料 : 303/304 不銹鋼
絲桿涂覆 : 可選鐵氟龍涂覆
絲桿精度(線性精度) : 0.18mm~300mm,跟導(dǎo)程有關(guān)
絲桿效率 : 35%~85%
背隙 : 一般為 ±0.13mm(跟導(dǎo)程有關(guān))
螺母材料 : 帶自潤滑材料的 POM 或金屬螺母
絲桿/螺母壽命 : 一般為 500 萬次周期,具體取決于負(fù)載、速度和環(huán)境。

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